[发明专利]一种空中灯光表演系统

说明书

一种空中灯光表演系统，包括无人机和灯串组。无人机重量大于5kg，灯串组由不少于2条的灯串吊在吊杆或吊圈上组成，其中各灯串由4个以上的发光单元和连接各发光单元的电线构成，整套灯串组吊挂在无人机下面。所述发光单元自带IC，可在控制器的控制下发光。此外，在无人机或灯串组上还设有控制器。所述灯串组自带电池或使用无人机携带的电源工作，或者是整个系统通过电线连接地面电源取电工作。使用时，无人机吊着灯串组飞到空中，灯串组中灯串上的各发光单元在控制器控制下发光，全部发光点产生的像素构成动态的幻彩、文字、图案或视频显现在空中，可展现各种流水、追光、扫描、图案、写字、烟花等灯光图像变化效果。

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种空中灯光表演系统。

背景技术

现有的空中灯光表演（灯光秀）通常使用几百架、甚至千架以上带有LED点光源的无人机来完成，每架无人机飞到天上后发光成为一个像素点，几百架、上千架的无人机在夜空中能够产生几百个、上千个像素点，这些不断变幻的像素点便构成一幅动态的灯光画卷，引人入胜、令人难忘。这种以一架无人机光源作为一个发光的像素点来构成画面进行灯光表演的不足之处是：1、所展现出来的画面像素低，通常只有几十个至几百个像素，目前使用1374架无人机表演产生的1374个像素点已经是世界记录；2、由于参加表演的各架无人机不能过于接近，否则容易受到干扰甚至相撞，这就造成了灯光像素间距大，因此无法在空中展示出精美的图像；3、由于像素低、像素间距大，因此无人机灯光表演只能远观、不能近看（近看的话，会看不出无人机灯光展现的是什么图像），也就是说只能在远处表演，这就造成了灯光强度衰减厉害，观众所看到的灯光图像亮度很低，甚至近似星光，灯光图像效果大打折扣；4、对几百架、上千架的无人机进行实时的同步控制，让这些无人机根据指令准确地飞到设计图像中相应的像素点位置，技术难度极大，很容易出现错误；5、进行灯光表演的几百架、上千架无人机，通常只能在夜空中进行5分钟左右的灯光秀表演，无法满足人们的观看需求，人们往往还没有看过瘾，表演就结束了；6、由于表演所用的无人机数量巨大，通常有几百架，甚至上千架的规模，所需的辅助维护人员及各方面资源众多，因此每次演出的花费都十分巨大，由此造成了无人机灯光秀表演难得一见，绝大多数城市的市民都无法享受这个无人机灯光表演的盛宴；7、由于进行灯光表演的无人机数量巨大，发生故障或事故的风险也就高，例如2018年5月1日在中国西安市进行的1374架无人机灯光表演到最后就有不少无人机不受控坠落下来，因此为了安全起见，只能在空旷的地方（如广场、江面、湖面）上空进行表演，表演空域的下方不能有人；8、由于只能在远处、空旷的地方上空表演，而且灯光亮度衰减后观众只能看到微光图像，因此无法作为地面舞台的背景同步表演。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有无人机灯光表演中存在的“画面”像素低、飞控技术难度大、留空表演时间短、成本高、表演场合受限、灯光效果不佳等不足之处，提供一种“画面”精美、容易控制、表演时间长、安全性高、成本低的空中灯光表演系统。

本发明实现其目的所采用的技术方案是：一种空中灯光表演系统，包括无人机和灯串组；所述无人机为多旋翼无人机、涵道无人机或无人直升机，整机重量大于5kg；所述灯串组由不少于2条的灯串吊在吊杆（横杆）或吊圈上组成，其中各灯串由4个以上的发光单元和连接各发光单元的电线构成，整套灯串组吊挂在无人机下面；所述发光单元为LED像素灯（LED点光源）、LED护栏管（LED轮廓灯、LED数码管）或灯笼等光源，各发光单元自带IC（微控制器），可在控制器的控制下发出不同颜色及强度的光；连接各发光单元的电线通常有4条，其中2条电线用于为发光单元传输电能，另外2条电线用于传输控制信号；此外，在无人机或灯串组上还设有用于控制各灯串上的发光单元按照程序设定发光的控制器，该控制器通过电线与各发光单元实现电路连接；所述灯串组自带电池或使用无人机携带的电源工作，或者是整个系统通过电线（电缆）连接地面电源取电工作。使用时，无人机吊着灯串组飞到空中，灯串组中灯串上的各发光单元在控制器控制下发光，每个发光点为一个像素，全部发光点产生的像素就构成了一副动态的幻彩、文字、图案或视频显现在空中，可展现各种流水、追光、扫描、图案、写字、烟花等灯光图像变化效果。